• 2022年第25卷第3期文章目次
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    • 含裂纹砂浆试件的非共线混频超声试验研究

      2022, 25(3):221-227. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.001

      摘要 (132) HTML (23) PDF 0.00 Byte (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究非线性超声非共线混频检测方法,证实2列入射基频波散射出混频波的可行性,基于混频测试理论,组建了测试系统,并讨论了最适合测试系统的激励幅值;在此基础上,针对含不同长度和不同角度预制裂纹的砂浆试件,进行了非共线混频法的检测试验,分析了超声非线性系数与裂纹长度和角度的关系.研究表明:非共线混频检测中的最佳激励幅值为100 V;随着裂纹长度和角度的增大,混频法非线性系数逐渐增大,且混频振幅也有类似趋势;为了验证非共线混频法的可靠性,将非共线混频法与高次谐波法的试验结果进行对比,得到了非共线混频法非线性系数对裂纹长度和角度的变化更敏感、相关趋势更显著的规律,证实了非共线混频法可用于混凝土等非均质材料的损伤检测.

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    • 过硫磷石膏矿渣水泥路面基层材料微观结构及力学性能

      2022, 25(3):228-234. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.002

      摘要 (112) HTML (16) PDF 0.00 Byte (241) 评论 (0) 收藏

      摘要:在以大掺量湿磨改性磷石膏浆体、粒化高炉矿渣粉为主要原料制备过硫磷石膏矿渣水泥(PPSC)的基础上,以力学性能为导向,设计制备了过硫磷石膏矿渣水泥路面基层材料(PGBM),并对其微观结构及力学性能进行了研究.结果发现:PPSC含有矿物相石英(α-SiO2)、二水石膏(CaSO4·2H2O)和水化产物钙矾石(Ettringite)3种主要矿物成分;PPSC的矿物成分和微观结构特点影响着PGBM的无侧限抗压强度,进而影响PGBM的水稳性,但PGBM与PPSC的无侧限抗压强度增长率保持一致,且PGBM的抗冲刷能力与其无侧限抗压强度发展规律也具有一致性;不同配比的各组基层试件水稳性较好,其软化系数均大于90%;PPSC掺量为5%时,PGBM的7 d无侧限抗压强度即可满足路面基层强度的规范要求,而PPSC掺量为15%的PGBM在28 d龄期时出现无侧限抗压强度下降和冲刷量升高现象,分析原因是由于PPSC内部过量钙矾石的形成导致试件膨胀开裂所致.

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    • 基于骨料球形度的透水混凝土配合比设计方法

      2022, 25(3):235-241. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.003

      摘要 (65) HTML (13) PDF 0.00 Byte (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高设计精度并制备具有目标性能的透水混凝土,选择实际工程中的2种典型骨料,用Image Pro-Plus图像表征了骨料球形度,同时测试并计算了透水混凝土骨架结构参数;基于骨料球形度对透水混凝土配合比设计方法进行了修正.结果表明,基于骨料球形度的透水混凝土配合比设计方法可适用于粒形较差的宽级配骨料,能显著提升透水混凝土配合比设计方法的精确性和可靠性,对透水混凝土实际工程应用具有重要指导意义.

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    • 考虑内养护剂动态释水的混凝土自干燥计算模型

      2022, 25(3):242-247. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.004

      摘要 (38) HTML (6) PDF 0.00 Byte (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于毛细孔含水量变化的混凝土内部相对湿度理论计算模型,建立了考虑内养护剂动态释水的混凝土自干燥计算模型,并与试验结果进行对比.结果表明:该模型实现了对内养护剂动态释水过程的计算,且计算结果与试验结果吻合较好;混凝土强度越高,内养护对自干燥效应改善越显著;采用本模型精确分析可指导内养护混凝土配合比设计.

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    • 掺粉煤灰再生混凝土吸湿过程与预测模型研究

      2022, 25(3):248-255. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.005

      摘要 (58) HTML (17) PDF 0.00 Byte (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展了再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和再生粗骨料初始含水率对再生混凝土吸湿过程影响的试验研究.结果表明:再生粗骨料取代率为25%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率均为最小,取代率为0%、50%、75%、100%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率依次增大;粉煤灰掺量为10%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率均为最小,掺量为0%、20%、30%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率依次增大;混凝土的毛细吸水系数和湿度响应速率均随再生粗骨料初始含水率的增大而增大;在湿度响应过程的早期,3种影响因素对混凝土湿度响应的影响更大,随着湿度响应的进行,该影响逐渐减小,且随着粉煤灰掺量和再生粗骨料初始含水率的增大,不同时段的混凝土湿度响应速率差距增大.基于混凝土传质过程的基本理论,利用试验数据计算出不同试验条件下再生混凝土的湿气扩散系数,进而建立了再生混凝土湿度响应的预测模型.

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    • 膨胀剂对混凝土早期基本徐变的影响

      2022, 25(3):256-262. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.006

      摘要 (49) HTML (13) PDF 0.00 Byte (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了自制CaO和MgO膨胀剂的掺加对C60自密实混凝土力学、变形性能及基本徐变的影响,并将徐变测试结果与fib 2010模型计算结果进行了对比.结果表明:6% CaO膨胀剂、6% (CaO+MgO)膨胀剂和10% (CaO+MgO)膨胀剂的掺加对C60自密实混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小,但会显著降低混凝土自收缩,并增大其基本徐变变形;混凝土的徐变度和徐变系数基本随着膨胀剂总掺量或CaO膨胀组分掺量的提高而增大;当CaO膨胀剂掺量较低时,混凝土徐变度实测结果与fib 2010模型计算结果吻合度较好,CaO膨胀剂掺量较高时,混凝土徐变发展趋势明显高于模型计算结果,复合掺加MgO膨胀剂后,随着持荷时间的延长,混凝土徐变进一步增加.对于CaO膨胀剂掺量较高以及复合掺加MgO膨胀剂的混凝土,有必要研究膨胀对徐变随时间发展系数的影响,进而对模型进行修正.

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    • 聚羧酸系减水剂的缓释效应及机理

      2022, 25(3):263-269. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.007

      摘要 (44) HTML (6) PDF 0.00 Byte (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过水溶液自由基聚合法,利用丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和马来酸酐取代部分丙烯酸合成了含有不同官能团的聚羧酸系减水剂.通过测试水泥净浆流动度、减水剂在水泥净浆中的吸附量和水解行为,研究了官能团对减水剂缓释效应的影响机理.结果表明:含4种官能团的聚羧酸系减水剂对水泥净浆经时流动性均有不同程度的增强作用,含不同官能团的聚羧酸系减水剂在水泥净浆液相碱性环境下水解能力不同,从而影响减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,最终导致缓释效应的差异,其中含酯基的聚羧酸系减水剂的缓释效应最为明显.

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    • HPFRC耗能墙-RC框架结构地震易损性分析

      2022, 25(3):270-277. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.008

      摘要 (35) HTML (7) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Perform-3D结构分析软件,选取44条地震动记录,对高性能纤维增强混凝土(HPFRC)耗能墙-钢筋混凝土(RC)框架结构进行基于增量动力分析方法(IDA)的地震易损性分析.结果表明:HPFRC材料良好的受拉应变硬化性能,可以改善结构或构件的耐损伤能力和耗能能力,进而提高整体结构的抗震性能;结构发生倒塌时,由44条地震波计算出的对应于结构基本周期的反应谱加速度平均值大于8度设防烈度对应的罕遇地震作用下结构基本周期所对应的谱加速度值,说明HPFRC耗能墙-RC框架结构具有良好的抗倒塌能力;在8度设防烈度对应的罕遇地震作用下,HPFRC耗能墙-RC框架结构发生倒塌的超越概率为0.03%,满足大震作用下结构的抗震设防要求.

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    • 盐化物材料中蓄盐载体的选择及最优配合比

      2022, 25(3):278-284. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.009

      摘要 (33) HTML (11) PDF 0.00 Byte (32) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高融雪沥青路面的整体性能,对盐化物材料中蓄盐载体的选择及最优配合比进行了研究.通过比表面积、电导率测试及扫描电子显微镜(SEM),比较了不同蓄盐载体对融雪盐的承载性能和缓释性能;通过扭转试验、电导率试验和冻融劈裂试验,评价了不同融雪盐与蓄盐载体配合比条件下盐化物材料的融雪性能与水稳定性能.结果表明:大部分融雪盐吸附在蓄盐载体表面,仅有少部分融雪盐存储在蓄盐载体的孔隙之中;蓄盐载体对融雪盐的缓释效果影响不大,掺入表面改性剂可以有效调节材料的缓释性能;盐化物材料中融雪盐与蓄盐载体的质量比越大,在一定程度上其融雪性能越好,水稳定性越差;存在融雪盐与蓄盐载体的最优配合比,能够同时保证融雪性能和路用性能的稳定.

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    • 紫外老化对温拌胶粉改性沥青砂浆开裂特性的影响

      2022, 25(3):285-293. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.010

      摘要 (41) HTML (6) PDF 0.00 Byte (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究紫外(UV)老化对温拌胶粉改性沥青砂浆(CR-WAM)开裂特性的影响,以SDYK表面活性剂型温拌胶粉改性沥青砂浆(CRS-WAM)、EM降黏剂型温拌胶粉改性沥青砂浆(CRE-WAM)及热拌胶粉改性沥青砂浆(CR-HAM)为研究对象,结合数字图像处理(DIC)技术、单边切口弯曲梁(SENB)试验与有限元方法,分析了UV老化时长对沥青砂浆开裂特性的影响.结果表明:UV老化后,沥青砂浆起裂点水平位移(U)和水平应变(EXX)、应力强度因子(K)及区域损伤因子(D)均增大,且随着UV老化时长的增加,其增长速率越来越快;CR-WAM的抗开裂、抗老化能力优于CR-HAM,CRS-WAM的抗开裂、抗老化能力最优,CRE-WAM次之;沥青砂浆的裂缝长度越长、越靠近跨中位置、倾斜角度越小,K值越大,应力集中越明显,越容易开裂.

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    • 基于剪切松弛试验的沥青低温劲度模量反演方法

      2022, 25(3):294-299. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.011

      摘要 (31) HTML (11) PDF 0.00 Byte (44) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用动态剪切流变仪(DSR)对不同沥青进行低温剪切松弛试验,获得剪切松弛模量,并求出蠕变柔量的解析解和Matlab解,进而反演得到劲度模量(Sshear)及其变化率(mshear);另外利用弯曲梁流变仪(BBR)测得沥青劲度模量(S)及其变化率(m),对反演结果Sshear、mshear进行验证.结果表明:Matlab求解方法与解析解法虽直观表达形式不同,但结果大小相当;同种沥青的SshearS值存在稳定比例关系,比例系数约为4.5;不同沥青在60 s时的Sshearmshear值与BBR实测结果呈正比关系,比例系数分别约为4.5和1.1;从Kendall秩相关系数来看,不同沥青反演结果与实测结果排序具有良好的一致性,故通过剪切松弛试验对沥青低温劲度模量进行反演是可行的.

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    • 沥青混合料低温裂纹扩展演化行为分析

      2022, 25(3):300-306. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.012

      摘要 (28) HTML (11) PDF 0.00 Byte (35) 评论 (0) 收藏

      摘要:以悬浮密实、骨架密实和骨架空隙这3种典型骨架结构沥青混合料为试验对象,通过间接拉伸试验(IDT),从宏观角度分析了骨架结构对沥青混合料低温裂纹扩展演化行为的影响;采用颗粒随机生长算法建立了沥青混合料离散元模型,结合数值分析,从裂纹类型、数量、裂纹能量释放率及裂尖应力场等细观尺度,对3种典型骨架结构沥青混合料低温裂纹扩展演化特征进行了分析.结果表明:在骨架空隙、骨架密实及悬浮密实骨架结构下,沥青混合料内部耗能速率提高,储能速率下降,裂纹能量总释放率增大,从能量角度证实悬浮密实型沥青混合料发生破坏时需要更多的能量;悬浮密实型沥青混合料内部更不易出现应力集中,有利于抑制剪应力场的出现,从而减少Ⅱ型裂纹数量.

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    • >研究简报
    • 不同膨胀剂对水泥基灌浆料性能的影响

      2022, 25(3):307-313. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.013

      摘要 (40) HTML (11) PDF 0.00 Byte (143) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了不同种类及掺量的膨胀剂对水泥基灌浆料早期收缩、流动度、硬化后强度等性能的影响.结果表明:硫铝酸盐膨胀剂掺入后,水泥基灌浆料后期膨胀效果较好,但其早期膨胀效果不理想;氧化钙膨胀剂掺入后,水泥基灌浆料早期与后期膨胀效果均较好,但对其流动度与强度有明显不利的影响;塑性膨胀剂能够显著提高浆体塑性阶段的竖向膨胀率,但对水泥基灌浆料早期强度影响较大;在掺有塑性膨胀剂的水泥基灌浆料中掺入消泡剂,在保证膨胀性的前提下,可有效细化水泥基灌浆料的孔隙,改善其孔隙结构,同时对其强度提升作用明显,具有较好的综合技术效果.

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    • 不同氯盐溶液中钙矾石与氯离子结合的研究

      2022, 25(3):314-319. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.014

      摘要 (33) HTML (10) PDF 0.00 Byte (40) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过溶液法合成钙矾石(AFt),然后采用X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)和红外光谱(IR),对比研究了NaCl溶液和模拟海水溶液对AFt与氯离子结合的影响.结果表明:在纯NaCl溶液中,未发生AFt与氯离子的化学结合;当模拟海水溶液中氯离子的浓度升至0.270 mol/L时,有少量Friedel盐形成,同时AFt衍射特征峰的位置发生偏移;当模拟海水溶液中氯离子的浓度升至0.540、1.700 mol/L时, AFt的衍射特征峰消失,水化产物主要为CaSO4·2H2O及Friedel盐;AFt对氯离子的结合在纯NaCl溶液中主要为物理吸附,在模拟海水溶液中不仅有物理吸附,还有化学结合.

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    • 基于DSR试验的生物重油再生沥青流变性能评价

      2022, 25(3):320-326. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2022.03.015

      摘要 (48) HTML (13) PDF 0.00 Byte (39) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究生物重油再生沥青的流变性能,将生物重油掺入经旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)老化的70#沥青和SBS改性沥青中制备生物重油再生沥青,通过动态剪切流变(DSR)试验研究了沥青的流变性能.结果表明:生物重油的掺入提高了老化沥青的抗疲劳性能、低温抗裂能力和黏性比例,降低了高温抗车辙性能;低频加载易使沥青产生不可恢复的永久性变形;生物重油对70#老化沥青的再生效果优于老化SBS改性沥青;建议生物重油掺量宜为4%,该掺量下再生沥青的性能可恢复至原样沥青.

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